题目内容
18.设函数f(x)=x-$\frac{1}{x}$-alnx.(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与圆x2+y2=$\frac{1}{2}$,求a的值;
(2)当a∈[0,2]时,函数g(x)=x-lnx-$\frac{1}{e}$,若在[1,e]上至少存在一根x0,使得f(x0)≥g(x0),求实数a的取值范围.
分析 (1)求出导数,求得切线的斜率和切点,求出切线的方程,由直线和圆相切的条件,即可得到a的值;
(2)求出g(x)的导数,判断单调性,求得在[1,e]上的最小值,求出f(x)的导数,判断单调性,可得最大值,若在[1,e]上存在实数x,使得f(x)>g(x),即为f(x)max≥g(x)min,解不等式即可得到a的范围.
解答 解:(1)函数f(x)=x-$\frac{1}{x}$-alnx的导数为f′(x)=1+$\frac{1}{{x}^{2}}$-$\frac{a}{x}$,
在点(1,f(1))处的切线斜率为2-a,切点为(1,0),
在点(1,f(1))处的切线方程为y=(2-a)(x-1),
切线与圆x2+y2=$\frac{1}{2}$相切,可得$\frac{|2-a|}{\sqrt{1+(2-a)^{2}}}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
解得a=1或3;
(2)∵g(x)=x-lnx-$\frac{1}{e}$的导数为g′(x)=1-$\frac{1}{x}$=$\frac{x-1}{x}$≥0,
则g(x)在[1,e]上是增函数,
∴x=1时,g(x)min=1-$\frac{1}{e}$;
又f(x)=x-$\frac{1}{x}$-alnx的导数为f′(x)=1+$\frac{1}{{x}^{2}}$-$\frac{a}{x}$=$\frac{{x}^{2}-ax+1}{{x}^{2}}$,
由a∈[0,2],则x2-ax+1的判别式a2-4≤0,即有f′(x)≥0恒成立,
即f(x)在[1,e]递增,x=e处取得最大值,且为e-$\frac{1}{e}$-a,
由在[1,e]上至少存在一根x0,使得f(x0)≥g(x0),
即有f(x)max≥g(x)min,即为e-$\frac{1}{e}$-a≥1-$\frac{1}{e}$,
解得0≤a≤e-1,
则a的取值范围是[0,e-1].
点评 本题主要考查对数函数的导数,函数单调性的判定,函数最值,函数、方程与不等式等基础知识,考查学生的运算求解能力、推理论证能力及分析与解决问题的能力,属于中档题.
A. | $\frac{6-3\sqrt{3}}{4}$ | B. | $\frac{9-3\sqrt{3}}{8}$ | C. | $\frac{1}{4}$ | D. | $\frac{\sqrt{3}}{8}$ |
A. | f($\frac{π}{3}$)>$\sqrt{2}$f($\frac{π}{4}$) | B. | f($\frac{π}{3}$)>2cos1•f(1) | C. | f($\frac{π}{4}$)<2cos1•f(1) | D. | f($\frac{π}{4}$)<$\frac{\sqrt{6}}{2}$f($\frac{π}{6}$) |